專利名稱：具有調(diào)節(jié)頻率嚙合的逆齒鏈鏈輪的制作方法
本申請(qǐng)要求2004年8月26日(08/26/2004)提交的序列號(hào)為No.60/604608號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)以及2004年9月11日(09/11/2004)提交的序列號(hào)為No.60/626276號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)及其權(quán)益，且這些臨時(shí)申請(qǐng)的公開內(nèi)容通過參考而清楚地并入本說明書中。
背景技術(shù)：
逆齒鏈長(zhǎng)期以來在自動(dòng)化應(yīng)用中用于在軸之間傳遞功率和運(yùn)動(dòng)且其通常構(gòu)造成循環(huán)鏈，循環(huán)鏈具有每個(gè)皆一對(duì)端部的隔行內(nèi)側(cè)連接片的行或列，且具有對(duì)齊的孔以容納銷軸來連接行并在鏈驅(qū)動(dòng)地在連接片齒部的內(nèi)側(cè)齒面和外側(cè)齒面處嚙合鏈輪齒時(shí)在與主動(dòng)和從動(dòng)鏈輪的膠合的開端提供鏈的關(guān)節(jié)。雖然兩者嚙合方式用于自動(dòng)定時(shí)驅(qū)動(dòng)，但內(nèi)側(cè)齒面嚙合更普遍地用于這些驅(qū)動(dòng)。到音量；導(dǎo)引連接片位于內(nèi)側(cè)連接片的交錯(cuò)列的相對(duì)兩側(cè)以在鏈輪上橫向(關(guān)于轉(zhuǎn)軸的軸向上)定位鏈。
圖1表示傳統(tǒng)逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100，該系統(tǒng)具有在鏈輪順時(shí)針方向繞其中心X(轉(zhuǎn)軸)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與驅(qū)動(dòng)鏈輪150嚙合接觸的逆齒鏈110，以及其它未圖示鏈輪。鏈輪150包括多個(gè)齒部160，每個(gè)齒部均具有嚙合齒面162，齒部關(guān)于其齒部中心TC對(duì)稱且全部基本相同。鏈輪150總共具有N個(gè)齒部，齒部中心TC互相之間間隔A°，其中A＝360/N度。圖示的齒部齒面162具有漸開線形，但可有選擇地包括放射的弧形且/或包括亦或由直側(cè)輪廓形成(平面)。外徑OD和齒根直徑RD限定齒部齒面的外部和內(nèi)部徑向極限。如圖1所示，鏈連接片不與外徑OD或由齒根直徑RD形成的齒根表面165接觸。齒部160互相相同且均勻地互相之間徑向間隔，齒部中心TC位于每360/N度之處，其中N是齒部的總數(shù)。
圖2A表示鏈110的第一和第二行130a、130b。每行傳統(tǒng)內(nèi)側(cè)連接片130皆具有端部138，端部138每個(gè)皆由內(nèi)側(cè)齒面135和外側(cè)齒面136形成，兩者由放射的和/或其它表面所形成的尖端137互相連接。在所示實(shí)施例中，外側(cè)齒面136是直側(cè)面的且內(nèi)側(cè)齒面135具有凸起的弧形形狀并由跨部135連接。特別地，每個(gè)連接片130的內(nèi)側(cè)齒面135由半徑R限定且優(yōu)選彎曲到相應(yīng)端部138的尖端137并在相反一端彎曲到跨部134。當(dāng)鏈如圖2A所示般被拉直時(shí)(其名義上的方向，在其于使用中移動(dòng)一段距離而與鏈輪150嚙合時(shí))，內(nèi)側(cè)齒面135從鄰近的重疊的上一連接行的外側(cè)齒面136以突出高度λ向外突出，從而允許行130a、130b的內(nèi)側(cè)齒面135與鏈輪齒部160的嚙合齒面162在嚙合的開端進(jìn)行最初的嚙合接觸。圖2B是鏈110的俯視圖且表示具有插入的內(nèi)側(cè)連接片130的行130a、130b、130c等的標(biāo)準(zhǔn)鏈帶，且連續(xù)的行可樞轉(zhuǎn)地由銷軸140或搖桿式連接體互相連接(術(shù)語“銷”意指包括單個(gè)銷或搖桿連接體亦或可樞轉(zhuǎn)地連接連續(xù)的連接片行130a、130b、130c的任何結(jié)構(gòu))?？缧械木哂兄丿B的內(nèi)側(cè)連接片130的其它內(nèi)側(cè)連接帶通常也可使用。
再參照?qǐng)D1，鏈110實(shí)質(zhì)上沿切線TL(在鏈銷140的中心)以拉緊的串列接近驅(qū)動(dòng)鏈輪150且嚙合發(fā)生在行130a、130b、130c的鏈內(nèi)側(cè)連接片130與嚙合齒面的齒部表面162抵觸時(shí)。當(dāng)鏈110移動(dòng)到鏈輪的外圍且充分與鏈輪150嚙合時(shí)，銷140的中心沿鏈輪140行進(jìn)且形成被稱為間距直徑PD(pitchdiameter)的圓形路徑。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖3是圖1的放大圖，將鏈110的連接片行130a和130b表示為同時(shí)與齒部160b的嚙合齒面162嚙合接觸的瞬間，就是說，在僅與連接行130b的最前端內(nèi)側(cè)齒面135開始接觸且傳遞到僅與在前的連接行130a的后方外側(cè)齒面136嚙合之間的狀態(tài)下。連接行130b與齒部齒面162形成最前端的內(nèi)側(cè)齒面嚙合接觸IF且連接片行130a正好轉(zhuǎn)動(dòng)到后一外側(cè)嚙合接觸OF以影響該同時(shí)嚙合點(diǎn)。當(dāng)鏈輪150繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，連接片行130b的內(nèi)側(cè)齒面135將脫離與齒部160b的嚙合齒面162的接觸并將繼續(xù)進(jìn)一步脫離直到鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)使連接片行130b在鏈輪外圍接合到其弦位置上，這在其后一外側(cè)齒面136與齒部160c的嚙合齒面162產(chǎn)生嚙合接觸OF時(shí)發(fā)生。應(yīng)該注意的是，如上所述，從最前端的連接行的內(nèi)側(cè)齒面接觸向在前的連接行130a的后一外側(cè)齒面-齒部接觸的傳遞不能確信為以任何顯著方式有助于減小嚙合沖擊噪音等級(jí)，原因是，鏈連接體與鏈輪齒部160的最初嚙合和驅(qū)動(dòng)嚙合發(fā)生在嚙合開端的內(nèi)側(cè)齒面135處，且該最初的鏈-鏈輪嚙合沖擊被認(rèn)為是主要的噪音源。連接行的嚙合周期開始于最初的嚙合接觸IC且在連接行接合到且在鏈輪外圍位于其弦位置時(shí)結(jié)束，并僅具有后一外側(cè)齒面接觸點(diǎn)OF。
重要的是注意到，鏈110和鏈輪150之間的最初接觸點(diǎn)IC總是內(nèi)側(cè)齒面嚙合接觸IF。內(nèi)側(cè)齒面接觸點(diǎn)IF甚至持續(xù)到最初接觸點(diǎn)IC之后，如圖4所示，這是由于所定義的最初接觸點(diǎn)產(chǎn)生在鏈行的最前端的內(nèi)側(cè)齒面135第一次使內(nèi)側(cè)齒面嚙合接觸IF與鏈輪齒部160接觸的瞬間，且鏈連接體行的內(nèi)側(cè)齒面135基本保持與鏈輪齒部160的嚙合齒面162的接觸直到嚙合傳遞到外側(cè)齒面嚙合接觸OF產(chǎn)生，隨后，內(nèi)側(cè)齒面135將脫離與齒部表面162的接觸。
再參照?qǐng)D4，驅(qū)動(dòng)鏈輪150在順時(shí)針方向上相對(duì)于圖3中所示位置繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直到連接片行130c處于與鏈輪齒部160c產(chǎn)生內(nèi)側(cè)嚙合接觸IC的開端。角度θ表示為基本參照線VL和另一參照線CL之間的角度，基本參照線VL產(chǎn)生于鏈輪中心(轉(zhuǎn)軸X)并在12點(diǎn)(即，頂端中心)位置穿過鏈輪齒部，另一參照線CL產(chǎn)生于鏈輪中心X并在齒部160c穿過最初嚙合接觸IC，而且這是最初嚙合接觸IC將在鏈行130a、130b等的最前端內(nèi)側(cè)齒面135和對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)鏈輪150中任一齒部160之間產(chǎn)生的角度，就是說，在鏈連接片130的行和鏈輪齒部160之間最初接觸的瞬間，角度θ將總是被定義為基本參照線VL和在鏈輪中心與最初嚙合接觸IC之間延伸的第二參照線CL之間的角度。
嚙合開端的鏈-鏈輪沖擊在鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中是主要的噪音源且在鏈連接體移動(dòng)一段距離并與嚙合的鏈輪齒部抵觸時(shí)發(fā)生。當(dāng)鏈沿切線TL接近鏈輪時(shí)“自由”或未支撐范圍的橫向振動(dòng)將加劇嚙合沖擊。所產(chǎn)生的沖擊噪音以與鏈和鏈輪嚙合的頻率大體等于的頻率重復(fù)。許多努力來減小與逆齒鏈裝置相關(guān)的噪音都涉及鏈-鏈輪嚙合現(xiàn)象。本領(lǐng)域中公知的是，具有內(nèi)側(cè)齒面嚙合的逆齒鏈通常將提供流暢的鏈-鏈輪嚙合。然而，與鏈-鏈輪嚙合沖擊相關(guān)的噪音產(chǎn)生仍然因內(nèi)側(cè)齒面嚙合接觸而產(chǎn)生，本發(fā)明的目的是減小此類噪音。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，一種逆齒鏈裝置系統(tǒng)包括鏈輪，鏈輪被支撐以繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)且包括相對(duì)各齒部中心限定的多個(gè)齒部。齒部中心繞轉(zhuǎn)軸以圓周排列的方式均勻間隔設(shè)置，且多個(gè)齒部中的每個(gè)皆包括嚙合齒面。逆齒鏈與鏈輪嚙合且包括多行連接體，每個(gè)連接體均構(gòu)造用來與鏈輪進(jìn)行內(nèi)側(cè)齒面嚙合，每行連接體的最前端內(nèi)側(cè)齒面相對(duì)于在前一行連接體的在后外側(cè)齒面向外突出。每行的最前端內(nèi)側(cè)齒面定位以與一個(gè)鏈輪齒部的嚙合齒面進(jìn)行最初的嚙合接觸。至少一些齒部是標(biāo)準(zhǔn)齒部且其它齒部是齒面減少的齒部。與所述標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述嚙合齒面相對(duì)于其各自齒部中心相比較，齒面減少齒部的嚙合齒面相對(duì)于其各自齒部中心負(fù)偏移。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種鏈輪適于與內(nèi)側(cè)齒面嚙合逆齒鏈嚙合。鏈輪包括相對(duì)于各齒部中心限定的多個(gè)齒部，其中齒部中心繞所述轉(zhuǎn)軸以圓周排列方式均勻間隔設(shè)置，且其中所述多個(gè)齒部中的每個(gè)均包括嚙合齒面。至少一些齒部是標(biāo)準(zhǔn)齒部且其它齒部是齒面減少的齒部，與所述標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述嚙合齒面相對(duì)于其各自齒部中心相比較，齒面減少齒部的嚙合齒面相對(duì)于其齒部中心負(fù)偏移。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種逆齒鏈與鏈輪嚙合的方法，包括，在鏈輪的齒部與逆齒鏈嚙合時(shí)使鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使逆齒鏈的每行連接體的最前端內(nèi)側(cè)齒面與鏈輪齒部的嚙合齒面開始最初接觸，且在最初接觸之后，與鏈輪完全嚙合，其中，鏈輪包括(1)具有標(biāo)準(zhǔn)的嚙合齒面的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒部；(2)具有齒面減少的嚙合齒面的多個(gè)齒面減少齒部，其相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)嚙合齒面負(fù)偏移。轉(zhuǎn)動(dòng)鏈輪的步驟包括使鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)第一角位移，從而使鏈的第一行連接體與第一標(biāo)準(zhǔn)齒部完全嚙合。鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)第二角位移，從而使鏈的第二行連接體與第一標(biāo)準(zhǔn)齒部之后的第二標(biāo)準(zhǔn)齒部進(jìn)行所述最初接觸。第二角位移從鏈的第一行連接體與第一標(biāo)準(zhǔn)齒部成為完全嚙合時(shí)開始測(cè)量。鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)第三角位移，從而使鏈的第三行連接體與緊隨第二標(biāo)準(zhǔn)齒部之后的齒面減少齒部進(jìn)行最初接觸，其中，第三角位移從鏈的第二行連接體與第二標(biāo)準(zhǔn)齒部開始充分嚙合時(shí)開始測(cè)量。
其中，第三角位移超過第二角位移。


本發(fā)明包括多個(gè)零件和零件的構(gòu)造，其優(yōu)選實(shí)施例示于附圖中，其中圖1是包括與具有內(nèi)側(cè)齒面嚙合的傳統(tǒng)逆齒鏈輪嚙合的傳統(tǒng)逆齒鏈(為了清楚而除去一些導(dǎo)引連接體)的鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部分主視圖。
圖2A是圖1中所示的逆齒鏈的第一行和第二行內(nèi)側(cè)連接片的放大圖。
圖2B是圖1中逆齒鏈的俯視圖。
圖3是圖1中的鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的放大圖。
圖4對(duì)應(yīng)于圖3，鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)到新位置。
圖5A是包括與根據(jù)本發(fā)明形成的鏈輪嚙合的傳統(tǒng)逆齒鏈(為了清楚而除去一些導(dǎo)引連接體)的鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的部分主視圖。
圖5B是圖5A中鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的放大圖。
圖5C對(duì)應(yīng)于圖5B，鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)到新位置。
圖5D是未示出鏈的圖5A中鏈輪的部分放大圖。
圖6是圖5A中所示鏈輪的齒面減少齒部的放大圖，且傳統(tǒng)齒部輪廓用虛線重疊表示。
圖7A、7B、7C、7D和7E是圖5A中鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的放大圖，表示根據(jù)本發(fā)明的鏈與鏈輪的調(diào)節(jié)頻率嚙合。
圖7F是圖5A中鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的放大圖，表示以與根據(jù)本發(fā)明的鏈輪嚙合的制造高度極限具有連接體間距的鏈。
圖8A是圖5A中鏈輪整體的主視圖，其齒數(shù)在這里僅供參考。
圖8B是表示傳統(tǒng)的齒面減少齒部的圖形和用于圖8A中鏈輪的最初嚙合接觸角度的圖表。
圖8C是表示表示傳統(tǒng)的齒面減少齒部的圖形和用于具有與圖8A中鏈輪嚙合的略長(zhǎng)間距長(zhǎng)度的鏈的最初嚙合接觸角度的圖表。
圖9A是根據(jù)另一實(shí)施例形成的完整鏈輪的主視圖，其齒數(shù)在這里僅供參考。
圖9B是圖9A中鏈輪用齒面減少齒部的第二實(shí)施例的放大圖，且傳統(tǒng)齒部輪廓用虛線重疊表示。
圖10A、10B、10C和10D是具有圖9A中鏈輪的鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的放大圖，包括多種不同齒面減少齒部和傳統(tǒng)的對(duì)稱形成的齒部，且表示根據(jù)本發(fā)明的鏈與鏈輪的調(diào)節(jié)頻率嚙合。
圖11是表示傳統(tǒng)的齒面減少齒部的圖形和用于具有與圖9A中鏈輪嚙合的略長(zhǎng)間距長(zhǎng)度的鏈的最初嚙合接觸角度的圖表。
具體實(shí)施例方式
如圖5A所示，且在圖5B中更清楚表示，逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)200包括與驅(qū)動(dòng)鏈輪250在鏈輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)嚙合接觸的逆齒鏈210，以及其它未示出鏈輪。所示鏈輪210與鏈110相同，因此，鏈210相對(duì)于鏈110的類似零件用比鏈110中所使用的參考標(biāo)記大100的標(biāo)記來表示。本說明書并沒有打算將根據(jù)本發(fā)明而形成的鏈輪限制于與圖示的逆齒鏈或任何其它特定類型的逆齒鏈的一同使用。根據(jù)本發(fā)明而形成的逆齒鏈鏈輪250具有漸開線形齒部齒面，但齒面也可包括放射形來取代漸開線形和/或可包括或由一個(gè)或多個(gè)平面形成而不會(huì)脫離本發(fā)明的整個(gè)范圍和主旨。
特別參照?qǐng)D5B，圖5B為圖5A的放大部分，連接片行230a和230b表示為具有與齒部260b的嚙合齒面262同時(shí)嚙合接觸。行230b的最前端內(nèi)側(cè)齒面235正產(chǎn)生內(nèi)側(cè)齒面嚙合接觸IF且連接片行230a剛充分轉(zhuǎn)動(dòng)，從而其后一外側(cè)齒面236移動(dòng)到外側(cè)嚙合接觸OF以影響該同時(shí)接觸。該同時(shí)接觸被定義為“過渡接觸”，且通過鏈輪250轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)一步增加，連接片行230b的內(nèi)側(cè)齒面235將開始脫離與齒部260b的齒面262嚙合，并將繼續(xù)進(jìn)一步脫離齒部直到鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)使連接片行230b接合到在鏈輪外周的弦位置上，這在其后一外側(cè)齒面236與齒部260c的嚙合齒面262產(chǎn)生嚙合接觸OF時(shí)發(fā)生。此處使用的術(shù)語“最前端”和“后一”參照鏈輪250的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和鏈210的移動(dòng)來使用，從而詞組“最前端內(nèi)側(cè)齒面235”指第一個(gè)與鏈輪250相遇的鏈連接體行230的內(nèi)側(cè)齒面235。
如圖5C所示，鏈輪250相對(duì)于圖5B中所示的位置順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)直到連接體行230c的最前端內(nèi)側(cè)齒面235處于與齒部260c的嚙合齒面262開始產(chǎn)生最初嚙合接觸IC。齒部260例如260a、260b、260c等是標(biāo)準(zhǔn)鏈輪齒部，例如參照?qǐng)D1-4所描述的齒部160，因此，用作限定鏈輪250的最初接觸角度θ，且該角度等于前面用于具有標(biāo)準(zhǔn)鏈輪齒部160的全部互補(bǔ)體的傳統(tǒng)鏈輪150而限定的角度(當(dāng)然，角度θ將因應(yīng)用不同而依靠鏈輪弦間距、鏈輪齒數(shù)和/或其它因素來變化)。角度θ相對(duì)于上述的12點(diǎn)基本參照線VL來限定。再參照?qǐng)D5C，連接片行230d將跟隨連接片行230c而作為下一連接體行以與鏈輪250嚙合且其將與齒部280嚙合，齒部280根據(jù)本發(fā)明而形成以具有嚙合齒面輪廓282，嚙合齒面輪廓282相對(duì)于齒部260為不同的尺寸和/或形狀。
如圖5D所示，且在圖6中更清楚表示，齒部280具有相鄰的最前端齒根面285(在鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上最前端)，最前端齒根面285位于標(biāo)準(zhǔn)齒形的齒根面265的徑向外側(cè)，且嚙合齒面282根據(jù)圖示鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向而相對(duì)于齒部260的嚙合齒面262“減少”或負(fù)偏移以嚙合齒部260的齒面262來有益地提供齒面減少FR1。在圖6中，傳統(tǒng)齒部260的嚙合齒面262表示為與齒面減少齒部280重疊。該嚙合齒面減少FR1優(yōu)選在0.03-0.10mm范圍內(nèi)。重要的是注意到，齒部280的齒部中心TC形成為與沒有齒面減少的標(biāo)準(zhǔn)輪廓齒部280的中心在如圖所示那樣將輪廓重疊時(shí)一致。繼續(xù)參照?qǐng)D5D，傳統(tǒng)齒部260的齒根面265正切于由齒根直徑RD形成的內(nèi)切圓。齒部280的嚙合齒面282前的齒根面285表示為位于傳統(tǒng)齒根面265的徑向外側(cè)，且這是為了使與齒部280充分嚙合的鏈連接體行230在鏈輪外圍位于其適當(dāng)?shù)膹较蛭恢锰?參照?qǐng)D7B，其中，連接體行230c剛接合到其弦位置)。再參照?qǐng)D6，該相鄰的最前端齒根面285清楚地表示為徑向向內(nèi)傾斜到轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸從減少的嚙合齒面282向前一齒部260在齒部280前延伸，傾斜的原因?qū)⒃谙旅鏀⑹?。齒根面285在這里有時(shí)指“高出的齒根面”。
應(yīng)該注意的是，由于嚙合齒面282的負(fù)偏移，齒面減少齒部280不限于相對(duì)齒部中心TC對(duì)稱。同樣地，對(duì)于齒面減少齒部280(或標(biāo)準(zhǔn)齒部260)，齒部中心TC可以是/有選擇的是指齒原點(diǎn)，也就是，術(shù)語“齒心”和“齒原點(diǎn)”皆描述自前一和后一齒部上的相應(yīng)位置而位于360/N度處的圓周齒部位置，其中N等于齒部260、280的全部數(shù)量。現(xiàn)在參照?qǐng)D7A，內(nèi)側(cè)連接片行230d表示為處于與齒面減少齒部280的嚙合齒面282產(chǎn)生最初嚙合接觸IC的瞬間，鏈輪250必須轉(zhuǎn)動(dòng)額外的量、角度Δ260-280，以使最初嚙合接觸IC在連接體行230d的最前端內(nèi)側(cè)連接體齒面235和齒部280的嚙合齒面282之間因齒部280的齒面減少FR1而發(fā)生。這有效且有益地延遲了連接體行230d與齒部280的最初嚙合沖擊，從而適于調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)鏈輪250的嚙合頻率。這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯然的，回顧圖7A，其中標(biāo)準(zhǔn)齒形260在某一角度位置上以虛線重疊于齒部280上，其中，要不是與齒面相比而減少的嚙合齒面282，與連接體行230d的最初接觸點(diǎn)IC將與標(biāo)準(zhǔn)齒部嚙合齒面262來產(chǎn)生。鏈行230d的內(nèi)側(cè)齒面235將與標(biāo)準(zhǔn)齒部260在由虛線CL260表示的該角度位置處產(chǎn)生最初接觸，但是，由于齒面減少齒部280的存在，鏈輪必須轉(zhuǎn)動(dòng)額外角度Δ260-280以與鏈210進(jìn)行最初接觸，如線CL280所示。
仍參照?qǐng)D7A，應(yīng)該注意的是，連接體行230b處于其固定的弦(完全嚙合)位置，因此，將連接體行230b和230c連接的銷中心241在鏈輪外圍處于間距直徑PD上，將連接體行230b和230c連接的銷中心242表示為在連接體行230d的最初嚙合接觸IC時(shí)接近外圍但依然沒有位于外圍。
如圖7B所示，其中鏈輪250表示為相對(duì)于圖7A向前轉(zhuǎn)動(dòng)，連接體行230d的最前端內(nèi)側(cè)齒面235在鏈輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持齒部接觸IF直到有益改齒根減少齒部280的傳輸點(diǎn)，這表示為在行230c的后一端部238的端頂237在齒根接觸位置RC接觸齒根表面285，在行230c充分嚙合時(shí)，位于其弦位置。當(dāng)連接體行230c的后一端部238接觸齒根表面285時(shí)，行230c隨后在鏈輪外圍位于其弦位置處，且值得注意的是，不存在其后一外側(cè)齒面236與齒部280的嚙合齒面282的外側(cè)齒面嚙合接觸，這是由于齒面減少FR1(參照?qǐng)D7C)。齒根表面285有益地將連接片行230c保持為與鏈輪250在其弦位置硬接觸，且銷中心242因而保持于間距直徑PD上。換言之，如果在其弦位置與標(biāo)準(zhǔn)齒形260完全嚙合接觸，鏈210和齒根表面285之間的接觸將連接體行230c置于其可占據(jù)的大體相同的位置，并阻止鏈210的自由浮動(dòng)。
圖7C表示位于與圖7B相同的鏈輪250，但使用提前的虛線230d-1、230d-2來表示在其于鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中從其最初接觸位置移動(dòng)到其完全嚙合的弦位置時(shí)連接體行230d的完全轉(zhuǎn)動(dòng)(鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)未圖示)?？梢钥吹?，連接體行230d在鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中繞銷中心242轉(zhuǎn)動(dòng)，連接體行230d的最前端端部238(也就是，最前端的內(nèi)側(cè)齒面235)的內(nèi)側(cè)齒面235逐漸從鏈輪齒部齒面282離開且行230d中的全部?jī)?nèi)側(cè)連接體230的最前端端部238的尖端237向前移動(dòng)到傾斜的齒根表面285上或剛好在其上方而對(duì)表面285沒有任何沖擊，因?yàn)闆_擊會(huì)導(dǎo)致銷中心242如虛線所描繪那樣徑向向外移動(dòng)。當(dāng)然，行230d的最前端端部238的尖端237不必包括任何圓形突出部/凸出部，因而其會(huì)導(dǎo)致銷中心242從表面285抬起。齒根表面285的“向下”傾斜在齒部280之前，因此，確保移動(dòng)著的行230d的尖端237在最前端端部238的該上述轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不會(huì)在齒根表面285上以凸輪那樣的方式進(jìn)行，因?yàn)檫@將導(dǎo)致銷中心242在后一銷中心243移動(dòng)到間距直徑PD上時(shí)將被抬起超過間距直徑PD。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7D，其中鏈輪250相對(duì)于圖7B向前轉(zhuǎn)動(dòng)另一增加量，連接體行230e表示為在前一連接體行230c和230d之后與標(biāo)準(zhǔn)齒部260e開始最初嚙合接觸IC。連接體行230c已與齒面減少齒部280完全嚙合且在因其后一端部238和剛描述的齒根表面285之間的接觸而在鏈輪外圍保持于弦位置上。圖7E表示鏈輪250轉(zhuǎn)動(dòng)到連接體行230d、230e之間的傳遞接觸點(diǎn)(同時(shí))的另一增量轉(zhuǎn)動(dòng)且表示行230d的最前端端部238相對(duì)于齒根表面285的移動(dòng)而沒有齒根表面285的傾斜所產(chǎn)生的銷中心242的徑向位移。重要的是注意到，對(duì)于圖7D所示的嚙合圖形，鏈連接體間距Pc在該實(shí)例中等于理論上的間距或7.7mm，倘若連接體行230c與標(biāo)準(zhǔn)齒部260嚙合，就會(huì)導(dǎo)致連接體行230c基本上處于其將要在的相同的徑向及轉(zhuǎn)動(dòng)位置上。因此，連接體行230e與標(biāo)準(zhǔn)齒部260e的最初接觸角度θ基本上與前面限定的用于與標(biāo)準(zhǔn)齒部260的任何嚙合的角度相同，就是說，齒部260d前存在齒面減少齒部280不會(huì)改變最初接觸角度θ，這是由于齒根表面285以及在所示實(shí)例中鏈連接體間距Pc等于理論上的間距。
新制造的鏈將具有落在特定制造公差極限范圍內(nèi)的連接體間距長(zhǎng)度Pc，且通常下限將處于或非常接近于最小理論間距Pc，且上限將約等于1.0009倍理論間距。已知在鏈制造技術(shù)中，重要的是注意到，連接片通常批量生產(chǎn)，因此，用于每個(gè)鏈的所有連接片將具有基本上相同的連接體間距Pc，且該連接體間距將落在限定的制造公差極限中?，F(xiàn)在參照?qǐng)D7F，在真實(shí)條件下，系統(tǒng)200將包括與鏈210相同的鏈210′，除了其具有等于上限制造鏈或超過最小理論間距的0.09％的間距延長(zhǎng)率的的連接體間距Pc′。所示連接體行230f通過其后一端頂237和齒面減少齒部280的在位置RC處齒根285之間的接觸而與鏈輪250完全嚙合接觸。雖然連接體行230f與鏈輪250嚙合接觸，但其后一外側(cè)齒面236因齒面減少FR1(圖6)而不接觸嚙合齒面282，因此，該連接體行230f自由移動(dòng)接近嚙合齒面282以作為延長(zhǎng)的連接體間距Pc′的功能。下一連接體行230g已具有與齒面減少齒部280的其最初嚙合接觸IC且分離其內(nèi)側(cè)齒面IF接觸。下一連接體行230h位于最初嚙合接觸IC的開端，且與標(biāo)準(zhǔn)齒部260的該嚙合接觸通過角度Δ280-260來實(shí)現(xiàn)，在提前方向上(相對(duì)于θ)的該嚙合調(diào)節(jié)是延長(zhǎng)的間距Pc′與上述齒面減少齒部280結(jié)合的結(jié)果。
仍參照?qǐng)D7F，重要的是注意到，最初嚙合接觸IC在齒面減少齒部280位于標(biāo)準(zhǔn)齒部260之前且鏈連接體間距大于理論間距時(shí)發(fā)生較早，因而通過等于角度Δ280-260的量來促進(jìn)嚙合。角度Δ280-260限定為徑向線CL260′和CL260之間的角度，其中線CL260穿過鏈輪250的中心(轉(zhuǎn)軸X)及齒部260和鏈210′之間的最初接觸位置IC，其中線CL260′經(jīng)過鏈輪中心和如果不在齒面減少齒部280之前則齒部260將與鏈210′進(jìn)行最初接觸的點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在位于標(biāo)準(zhǔn)齒部260之前的齒面減少齒部280被進(jìn)一步擴(kuò)大時(shí)(假定鏈間距Pc′比Pc長(zhǎng))，以及甚至在兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的齒面減少齒部280位于標(biāo)準(zhǔn)齒部260之前時(shí)，最初嚙合接觸的該提前(角度Δ280-260的增加)，至少提前到由于鏈210′和前一齒部280的減少齒面282之間的接觸而使得不可能進(jìn)一步增加Δ280-260這點(diǎn)。
參照?qǐng)D8A，傳統(tǒng)齒部260和齒面減少齒部280繞鏈輪250隨機(jī)排列或以齒部中心/原點(diǎn)TC以360/N度均勻間隔的特定圖形排列(其中N為總齒數(shù))以優(yōu)化用于特定發(fā)動(dòng)機(jī)鏈驅(qū)動(dòng)的嚙合調(diào)解，但其它圖形和齒部組合也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，包括相鄰定位兩個(gè)或多個(gè)齒面減少齒部280和/或相鄰定位兩個(gè)或多個(gè)傳統(tǒng)齒部260。
鏈輪250和鏈210的嚙合調(diào)節(jié)示于圖8B中以用于具有連接體間距等于理論或在該實(shí)例中為7.7mm間距的鏈，以及30齒驅(qū)動(dòng)鏈輪250。可以看到，對(duì)于圖8A所示鏈輪250，在連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)齒部260之間為θ＝13°(用于“正?！弊畛踅佑|頻率)且在標(biāo)準(zhǔn)齒部260及在轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的其之后的齒面減少齒部280之間為θ＝11.75°(用于延遲最初接觸)。對(duì)于鏈輪鏈間距Pc，在標(biāo)準(zhǔn)齒部260及其之后的齒面減少齒部280之間為θ＝13°(正常最初接觸頻率)，但是，如上所述，在實(shí)際條件下，當(dāng)至少一個(gè)齒面減少齒部280位于標(biāo)準(zhǔn)齒部260之前時(shí)，鏈210′中的延長(zhǎng)的鏈間距Pc′將致使θ＞13°(用于提前的最初接觸)以用于最初接觸嚙合頻率的調(diào)節(jié)。這可參照?qǐng)D8C看到，圖8C表示使用具有0.09％間距延長(zhǎng)率的鏈(上限制造鏈)的嚙合圖形，且嚙合調(diào)節(jié)增強(qiáng)以包括與具有延長(zhǎng)的連接體間距Pc′的提前的最初嚙合接觸IC。特別地，圖8C表示，對(duì)于同一圖8B中30齒鏈輪，在連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)齒部260之間為θ＝13°，在標(biāo)準(zhǔn)齒部260及其之后的齒面減少齒部280之間為θ＝11.75°(用于延遲最初接觸)，且在標(biāo)準(zhǔn)齒部260位于齒面減少齒部280之后時(shí)θ＝13.13°(用于提前的最初接觸)。
圖9A表示根據(jù)本發(fā)明而形成的鏈輪350，其除了另外表示及描述的以外與鏈輪250相同，例如，鏈輪350相對(duì)于鏈輪250的類似特征以比描述鏈輪250所使用的標(biāo)記大100的標(biāo)記來表示。鏈輪350包括標(biāo)準(zhǔn)齒部360，一個(gè)或多個(gè)第一齒面減少齒部380以及一個(gè)或多個(gè)第二齒面減少齒部390。第二齒面減少齒部中的每個(gè)皆包括齒面減少的嚙合齒面392，其齒面減少大于齒部380的嚙合齒面382的齒面減少。齒部390具有相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒部260的嚙合齒面262偏移的嚙合齒面392以提供齒面減少FR2，如圖9B所示。該齒面減少FR2優(yōu)選在0.05-0.15mm范圍內(nèi)。齒面減少齒部390的齒根表面395優(yōu)選與齒面減少齒部280的齒根表面285相同且以相同方式起到的作用，以保持鏈210、210′和齒面減少齒部390前的鏈輪350之間的硬接觸，且在后一連接體行的最前端端部238如上述那樣相對(duì)移動(dòng)時(shí)從齒部390徑向向內(nèi)傾斜移動(dòng)以防止凸輪運(yùn)動(dòng)以及位于齒部390前的銷240的抬起。
圖10A到圖10D漸進(jìn)地表示鏈210′與鏈輪350的嚙合。首先參照?qǐng)D10A，內(nèi)側(cè)連接片行230c表示為與鏈輪350的齒面減少齒部390的嚙合齒面392進(jìn)行最初嚙合接觸IC的開端。齒部390前的齒部是標(biāo)準(zhǔn)齒部360。如圖所示，與在用虛線所示的后一齒部360來表示連續(xù)傳統(tǒng)齒部360時(shí)所限定的最初接觸角度θ相比，在最初嚙合接觸IC發(fā)生之前，鏈輪350必須進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)額外角度Δ360-390(角度θ的減小)。后一齒面減少齒部390的存在延遲內(nèi)側(cè)連接片行230c與齒部390嚙合沖擊，從而適于進(jìn)一步在齒部380的嚙合頻率以上調(diào)節(jié)嚙合頻率。
在圖10B中，鏈輪350向前轉(zhuǎn)動(dòng)到用于齒面減少齒部傳遞接觸的位置，其中連接體行230b的后一端部238在RC處接觸齒根表面395，且連接體行230c的最前端內(nèi)側(cè)齒面235仍處于與齒部390的齒面392在IF處接觸。由于齒面392如上述般減少，連接體行230b的后一外側(cè)齒面236將不會(huì)與齒面392傳遞接觸。取而代之的是，傳遞如圖所示那樣發(fā)生在當(dāng)在連接體行230c的內(nèi)側(cè)齒面235移動(dòng)到不與鏈輪齒部齒面392接觸之前、行230b的后一端部238在位置RC處接觸齒根表面395時(shí)。
圖10C表示鏈輪350向前轉(zhuǎn)動(dòng)另一增量從而可以看到，通過連接體行230b完全與鏈輪嚙合，其后一外側(cè)齒面236與減少的齒面392間隔，且其后一端部238在RC處保持與齒根表面395接觸以保持銷中心241位于間距直徑PD處。再有，可以注意到，傾斜的齒根表面395確保隨后的連接體行230c的最前端端部238在銷中心241抬起時(shí)不會(huì)靠在齒根表面395作凸輪運(yùn)動(dòng)。
如圖10D所示，嚙合最初接觸IC發(fā)生較早(角度θ增加)，因而以一定角度Δ390-360增加嚙合，當(dāng)齒面減少齒部390在具有等于上限制造鏈或超過理論間距0.09％的間距延長(zhǎng)率的鏈210′的嚙合的開端先于標(biāo)準(zhǔn)齒部360(或齒部380)時(shí)。角度Δ390-360定義為徑向線CL360′和CL360之間的角度，其中線CL360經(jīng)過鏈輪350的中心和齒部360及鏈310′之間的最初接觸點(diǎn)，且其中線CL360′經(jīng)過鏈輪中心及如果齒面減少齒部390沒有在前則齒部360與鏈310′最初接觸的點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的齒面減少齒部280、390在標(biāo)準(zhǔn)齒部260之前時(shí)，最初嚙合接觸的該提前(角度增加量＝Δ390-360)在齒面減少齒部390在標(biāo)準(zhǔn)齒部260(假設(shè)鏈間距Pc′長(zhǎng)于Pc)之前時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大，至少提前到由于鏈210′和前一齒部280、390的減少齒面282、392之間的接觸而使得不可能進(jìn)一步增加Δ280-260這點(diǎn)。
齒部360、380和390可繞鏈輪350隨機(jī)排列或以特定圖形排列以優(yōu)化嚙合調(diào)解。圖11中以圖形表示的一種此類圖形用于30齒鏈輪，但其它圖形和齒部組合也在本發(fā)明的范圍內(nèi)，包括相鄰定位兩個(gè)齒面減少齒部。在本發(fā)明的范圍內(nèi)還可調(diào)節(jié)鏈輪齒部輪廓以包括額外的間距失諧來增加嚙合調(diào)節(jié)角度以在與標(biāo)準(zhǔn)齒形的嚙合在齒面減少齒形之后時(shí)，使嚙合沖擊IC較早發(fā)生(提前)。圖11表示，對(duì)于具有長(zhǎng)于理論間距Pc的間距Pc′的鏈210′，角度θ＝13°用于連續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)齒部360，θ＝11.10°用于齒面減少齒部390(延遲的最初接觸)之前的標(biāo)準(zhǔn)齒部360，θ＝11.75°用于齒面減少齒部380(延遲的最初接觸)之前的標(biāo)準(zhǔn)齒部360，θ＝13.13°用于標(biāo)準(zhǔn)齒部360之前的單個(gè)齒面減少齒部380、390(提前的最初接觸)。
根據(jù)本發(fā)明而形成的鏈輪可從鋼原料切割或可使用粉末冶金(PM)處理來形成，許多方法廣為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。此類PM處理利用將合金成分混合，并在鍛模中壓縮粉末金屬，且燒結(jié)壓縮部件的步驟。由于操作及所承受壓力的環(huán)境，適用于自動(dòng)化應(yīng)用中的鏈輪通常在燒結(jié)后還需要熱處理或其它硬化步驟，就是說，用于自動(dòng)化應(yīng)用中的鏈輪必須具有高于較少需求的應(yīng)用所需的物理特性(硬度、拉伸度和沖擊強(qiáng)度)，因此，單獨(dú)的熱處理操作通常為耐用性和考慮磨損所需。
PM成分的傳統(tǒng)熱處理通常包括加熱整個(gè)部件到大約1550溫度，然后將部件快速在油中或聚合體/水混合物亦或氮?dú)庵写慊??；蛘撸恍㏄M鏈輪進(jìn)行感應(yīng)熱處理。這包括將鏈輪齒部加熱到約齒部的齒根下約4毫米的深度。然后，將鏈輪快速在油中或聚合體/水混合物亦或氮?dú)庵写慊?。不幸的是，此類硬化處理可?duì)鏈輪輪廓能實(shí)現(xiàn)的公差有負(fù)面影響，這是由于尺寸變化和扭曲。扭曲量與此類處理中所使用的熱量有關(guān)。為試圖使所使用熱量最小，感應(yīng)熱處理使用多個(gè)感應(yīng)頻率來講約1550熱集中在齒部表面上，從而減少部件中的總熱。雖然部件扭曲和尺寸變化以該方式最小化，但仍然存在。
由于產(chǎn)生較高NVH特性的上述隨機(jī)齒部鏈輪的設(shè)計(jì)特征非常小且公差非常小，所以重要的是，全部處理以高于傳統(tǒng)PM鏈輪能夠使用的燒結(jié)步驟和隨后的熱硬化的精度進(jìn)行。通過相對(duì)于上述硬化處理而使用燒結(jié)硬化處理，而不需要在燒結(jié)后齒部的隨后的感應(yīng)硬化或其它硬化，這有助于允許技術(shù)人員對(duì)所需齒部輪廓特征公差、特別是齒面減少輪廓維持較好的控制。一個(gè)在上述鏈輪的生產(chǎn)中使用的適當(dāng)燒結(jié)處理可利用具有特定構(gòu)成的合金以及使用特定空氣、溫度及隨后的快速冷卻率的燒結(jié)處理。用于該燒結(jié)硬化處理中的適當(dāng)合金包括如下，其中百分比為重量百分比銅1.5-2.2％、鎳1.2-1.6％、鉬1.0-1.5％、石墨0.7-1.0％、錳0.3-0.6％、潤(rùn)滑劑0.5-0.8％以及平衡鐵。鎳、鉬、錳預(yù)先混合并引入熔化的鐵中。然后將所產(chǎn)生的合金粉末化以形成合金粉末。而后將剩余成分混入以形成粉末混合物來在該處理中使用。此外，已知在PM產(chǎn)業(yè)中，改變細(xì)微粒合金元素例如鎳和石墨的集中/非均勻分布對(duì)尺寸變化和改變存在有害影響。為減少小的鎳和石墨混合合金微粒在粉末運(yùn)輸系統(tǒng)中的損失并防止分離，可對(duì)粉末混合物施加粘結(jié)處理。粘結(jié)處理姜小的合金微粒粘結(jié)成較大微粒以防止因灰塵以及分離所產(chǎn)生的細(xì)微粒集中所引起的損失。
然后，在工具或鍛模中使用公知的壓縮處理來壓縮混和粉末。在一個(gè)實(shí)施例中，粉末和/或工具的溫度在250-280之間。在壓縮后，所產(chǎn)生的部件進(jìn)行該燒結(jié)硬化處理。該處理包括將部件在特定氣體中加熱到特定溫度而后以上述冷卻率冷卻部件。
燒結(jié)硬化處理可在傳統(tǒng)燒結(jié)爐中進(jìn)行，將該爐改進(jìn)以允許所需部件的快速冷卻，這將在下面敘述。部件優(yōu)選在2040-2100之間的溫度燒結(jié)，溫度取決于部件的構(gòu)成。
如上所述，尺寸變化和改變已知與石墨成分有關(guān)。石墨在粉末混合物中為碳源，碳將鐵在燒結(jié)爐中轉(zhuǎn)變?yōu)閯?。燒結(jié)必須在控制的氣體制完成以防止氧化物的形成，避免脫碳并除去存在于粉末微粒中的氧化物。導(dǎo)入燒結(jié)爐中以控制燒結(jié)的優(yōu)選氣體為混合的高純度氮和氫(元素氣體)以實(shí)現(xiàn)最小的尺寸變化。因此，適當(dāng)?shù)臍怏w可以是例如N2/H2的95％/5％的混合。
雖然較次優(yōu)選，但其它氣體可包括吸熱性氣體(通過使自然氣體經(jīng)過加熱的催化劑而產(chǎn)生)、分離的氨(DA)(通過加熱來分離無水氨)以及真空(沒有空氣，從而沒有氧氣)。由于原材料相對(duì)不純，吸熱性氣體和DA本質(zhì)上具有較多變化。這些用于制造吸熱性氣體和DA的未精練產(chǎn)品導(dǎo)致氧和/或碳潛在存在于燒結(jié)氣體中的百分比的過大變化，降低了鏈輪的尺寸特性。由處理自然氣體和無水氨所需的裝配條件而可產(chǎn)生額外的變化。真空燒結(jié)的經(jīng)濟(jì)性較差，這是因?yàn)樾枰獜墓ぜゼ訅簼?rùn)滑劑的分離操作以避免真空泵的污染。
通過使用包含鉬、鎳、銅、錳和碳化合物的原材料系統(tǒng)，已提議的處理在改進(jìn)的燒結(jié)循環(huán)中加熱處理整個(gè)部件，這稱為燒結(jié)硬化。改進(jìn)的循環(huán)提高了在冷氣循環(huán)的臨界溫度范圍的冷卻率。這避免了傳統(tǒng)后燒結(jié)硬化操作中所需的重復(fù)加熱和快速淬火，從而使尺寸變化、扭曲和改變最小。
如上所述，部件在燒結(jié)后的冷卻必須快速速率發(fā)生以影響金屬部件的硬化。優(yōu)選速率為2.5-4.0/second。該冷卻率使用例如在部件離開爐的高溫加熱區(qū)域時(shí)包圍部件的水冷式護(hù)套或連接到爐上的高效換熱器來實(shí)現(xiàn)。此類換熱器持續(xù)將加熱的空氣排放到烤箱中，快速將其冷卻，并使其循環(huán)返回到爐中。也可使用其它快速冷卻的方法。
本發(fā)明參照優(yōu)選實(shí)施例來描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行改造和變形，在書面上和/或根據(jù)等價(jià)物來解釋的隨后權(quán)利要求最大程度地包括所有此類改造和變形。
權(quán)利要求
1.一種逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括鏈輪，被支撐以繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)且包括相對(duì)各齒部中心限定的多個(gè)齒部，所述齒部中心繞所述轉(zhuǎn)軸以圓周排列的方式均勻地間隔設(shè)置，且所述多個(gè)齒部中的每個(gè)皆包括嚙合齒面；逆齒鏈，與鏈輪嚙合且包括多行連接體，每個(gè)連接體均構(gòu)造用來與鏈輪進(jìn)行內(nèi)側(cè)齒面嚙合，每行連接體的最前端內(nèi)側(cè)齒面相對(duì)于在前一行連接體的在后外側(cè)齒面向外突出，每行的所述最前端內(nèi)側(cè)齒面定位在以與一個(gè)所述鏈輪齒部的所述嚙合齒面進(jìn)行最初嚙合接觸的位置；其中至少一些所述齒部是標(biāo)準(zhǔn)齒部且其它所述齒部是齒面減少齒部，與所述標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述嚙合齒面相對(duì)于其各自齒部中心相比較，所述齒面減少齒部的所述嚙合齒面相對(duì)于其各自的齒部中心負(fù)偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中在所述逆齒鏈的所述連接體行之一和所述鏈輪的標(biāo)準(zhǔn)齒部上的第一最初接觸點(diǎn)之間開始最初嚙合接觸的瞬間，第一最初接觸角度限定于位于所述鏈輪上12點(diǎn)位置處的基本參照線和產(chǎn)生自所述轉(zhuǎn)軸且經(jīng)過所述第一最初接觸點(diǎn)延伸的第一參照線之間；在所述逆齒鏈的所述連接體行之一和所述鏈輪的齒面減少齒部上的第二最初接觸點(diǎn)之間開始最初嚙合接觸的瞬間，第二最初接觸角度限定于所述基本參照線和產(chǎn)生自所述轉(zhuǎn)軸且經(jīng)過所述第二最初接觸點(diǎn)延伸的第二參照線之間；其中所述第二最初接觸角度小于所述第一最初接觸角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所述多個(gè)齒部由相應(yīng)的齒根表面互相分離，且其中每個(gè)齒面減少齒部的鄰近的最前端的所述齒根表面是高出的齒根表面，該齒根表面相對(duì)于鄰近每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述齒根表面徑向向外地定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，在所述逆齒鏈與齒面減少齒部完全嚙合時(shí)，所述逆齒鏈接觸鄰近所述逆齒鏈完全嚙合的所述齒面減少齒部的所述高出的齒根表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，在所述高出的齒根表面遠(yuǎn)離所述齒面減少齒部的所述嚙合齒面朝按照所述鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前一齒部向前延伸時(shí)，每個(gè)所述高出的齒根表面朝所述轉(zhuǎn)軸向內(nèi)傾斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述逆齒鏈形成比所述鏈包圍所述鏈輪所需的理論最小鏈間距大的鏈間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述齒面減少齒部形成有至少兩種不同的齒面減少齒部輪廓，其中，所述第一和第二齒面減少齒部輪廓形成有相對(duì)于其各自齒部中心減少了相互比較不同量的所述嚙合齒面。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)齒部由相應(yīng)的齒根表面互相分離，且其中每個(gè)齒面減少齒部的鄰近的最前端的所述齒根表面是高出的齒根表面，該齒根表面相對(duì)于鄰近每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述齒根表面徑向向外地定位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，在所述逆齒鏈與齒面減少齒部完全嚙合時(shí)，所述逆齒鏈接觸鄰近所述逆齒鏈完全嚙合的所述齒面減少齒部的所述高出的齒根表面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的逆齒鏈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中，在所述高出的齒根表面遠(yuǎn)離所述齒面減少齒部的所述嚙合齒面朝按照所述鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的前一齒部向前延伸時(shí)，每個(gè)所述高出的齒根表面朝所述轉(zhuǎn)軸向內(nèi)傾斜。
11.一種鏈輪，適于與內(nèi)側(cè)齒面嚙合逆齒鏈嚙合，所述鏈輪包括相對(duì)于各齒部中心限定的多個(gè)齒部，其中齒部中心繞所述轉(zhuǎn)軸以圓周排列的方式均勻地間隔設(shè)置，所述多個(gè)齒部中的每個(gè)均包括嚙合齒面；其中至少一些所述齒部是標(biāo)準(zhǔn)齒部且其它所述齒部是齒面減少齒部，與所述標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述嚙合齒面相對(duì)于其各自齒部中心相比較，所述齒面減少齒部的所述嚙合齒面相對(duì)于其各自的齒部中心負(fù)偏移。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鏈輪，其中，所述多個(gè)齒部是一致的且布置為在相關(guān)的逆齒鏈的第一連接體行和所述鏈輪的所述標(biāo)準(zhǔn)齒部之一上的第一最初接觸點(diǎn)之間開始最初嚙合接觸的瞬間，第一最初接觸角度限定于位于所述鏈輪上12點(diǎn)位置處的基本參照線和產(chǎn)生自所述轉(zhuǎn)軸且經(jīng)過所述第一最初接觸點(diǎn)延伸的第一參照線之間；在相關(guān)的逆齒鏈的第二連接體行和所述鏈輪的所述齒面減少齒部之一的第二最初接觸點(diǎn)之間開始最初嚙合接觸的瞬間，第二最初接觸角度限定于所述基本參照線和產(chǎn)生自所述轉(zhuǎn)軸且經(jīng)過所述第二最初接觸點(diǎn)延伸的第二參照線之間；其中所述第二最初接觸角度小于所述第一最初接觸角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鏈輪，其中，所述多個(gè)齒部由相應(yīng)的齒根表面互相分離，且其中每個(gè)齒面減少齒部的鄰近的最前端的所述齒根表面是高出的齒根表面，該齒根表面相對(duì)于鄰近每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒部的所述齒根表面徑向向外地定位。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鏈輪，其中，各齒面減少齒部鄰近的最前端的所述高出的齒根表面適于接觸與所述鏈輪嚙合的相關(guān)逆齒鏈。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的鏈輪，其中，在所述高出的齒根表面遠(yuǎn)離所述齒面減少齒部的所述嚙合齒面延伸時(shí)，所述高出的齒根表面的每個(gè)朝所述鏈輪的轉(zhuǎn)軸向內(nèi)傾斜。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鏈輪，其中，所述齒面減少齒部形成有至少兩個(gè)不同的齒面減少齒部輪廓，其中，所述第一和第二齒面減少齒部輪廓形成有相對(duì)于其各自齒部中心減少了相比不同量的所述嚙合齒面。
17.一種逆齒鏈與鏈輪嚙合的方法，所述方法包括在所述鏈輪的齒部與逆齒鏈嚙合時(shí)使鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使所述逆齒鏈的每行連接體的最前端內(nèi)側(cè)齒面與鏈輪齒部的嚙合齒面開始最初接觸，且在最初接觸之后，與所述鏈輪完全嚙合，其中，所述鏈輪包括(1)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)齒部，具有標(biāo)準(zhǔn)的嚙合齒面；和(2)多個(gè)齒面減少齒部，具有齒面減少的嚙合齒面，該齒面減少的嚙合齒面相對(duì)于所述標(biāo)準(zhǔn)嚙合齒面負(fù)偏移，所述轉(zhuǎn)動(dòng)所述鏈輪的步驟包括使所述鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)第一角位移，從而使所述鏈的第一行連接體與第一標(biāo)準(zhǔn)齒部完全嚙合，使所述鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)第二角位移，從而使所述鏈的第二行連接體與第一標(biāo)準(zhǔn)齒部之后的第二標(biāo)準(zhǔn)齒部的進(jìn)行所述最初接觸，所述第二角位移從所述鏈的第一行連接體先與所述第一標(biāo)準(zhǔn)齒部成為完全嚙合時(shí)的瞬間開始測(cè)量；使所述鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)第三角位移，從而使所述鏈的第三行連接體與緊隨所述第二標(biāo)準(zhǔn)齒部之后的齒面減少齒部進(jìn)行所述最初接觸，所述第三角位移從所述鏈的第二行連接體先與所述鏈輪的所述第二標(biāo)準(zhǔn)齒部成為完全嚙合時(shí)的瞬間開始測(cè)量；其中，所述第三角位移超過所述第二角位移。
全文摘要
一種逆齒鏈裝置系統(tǒng)(200)包括鏈輪(250)，鏈輪被支撐以繞轉(zhuǎn)軸(x)轉(zhuǎn)動(dòng)且包括相對(duì)各齒部中心(TC)限定的多個(gè)齒部(260、280)。齒部中心(TC)繞轉(zhuǎn)軸以圓周排列方式均勻間隔設(shè)置，且多個(gè)齒部(260、280)中的每個(gè)皆包括嚙合齒面(262、282)。逆齒鏈(210)與鏈輪(250)嚙合且包括多行連接體(230a、230b、230c)，每個(gè)連接體均構(gòu)造用來與鏈輪(250)進(jìn)行內(nèi)側(cè)齒面嚙合，每行連接體的最前端內(nèi)側(cè)齒面(235)相對(duì)于在前一行連接體的在后外側(cè)齒面(236)向外突出。每行的最前端內(nèi)側(cè)齒面(235)定位在以與一個(gè)鏈輪齒部(260、280)的嚙合齒面(262、282)進(jìn)行最初嚙合接觸的位置。至少一些齒部是標(biāo)準(zhǔn)齒部(260)且其它齒部是齒面減少齒部(280)。與所述標(biāo)準(zhǔn)齒部(260)的所述嚙合齒面(262)相對(duì)于其各自齒部中心(TC)相比較，齒面減少齒部(280)的嚙合齒面(282)相對(duì)于其各自齒部中心(TC)負(fù)偏移。齒面減少齒部(282)最前端的齒根表面(285)相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)齒部(260)最前端的齒根表面(265)是高出的且還是傾斜的。
文檔編號(hào)F16H55/30GK101010525SQ200580028710
公開日2007年8月1日 申請(qǐng)日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月26日
發(fā)明者詹姆斯·D.·楊 申請(qǐng)人:克勞伊斯傳動(dòng)裝置產(chǎn)品有限公司